浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计

程嘉梁

中国建筑设计院有限公司浙江分公司 浙江杭州 310000

建筑工程项目的安全问题备受关注，怎样提升混凝土结构建筑的抗震性能，成为当前需要考虑的重要问题。为提升建筑建筑混凝土抗震性能，应明确了解抗震结构设计的基本要求，全面了解抗震设计的关键点，继而采取科学的措施来增强混凝土结构建筑的抗震能力。

1 混凝土结构建筑抗震设计的必要性

混凝土结构建筑中的抗震设计，需在工程正式开工前，根据本地区建筑在地震中的坍塌情况、数量等因素进行对比分析。然后以此为基础，结合现阶段的创新建设理念、建筑项目实际工程情况，设计出完善的抗震建筑结构，以加强建筑对地震冲击的防御能力。好的抗震设计，不仅有利于确保生命财产安全，同时也提供了更舒适稳定的生活环境。这便更需要建筑设计单位熟知地震对建筑结构的作用，全面考虑混凝土结构建筑的抗震参数，包括建筑外形、地基深度、结构材料等，做到既能保证建筑工程整体质量，又能为开发商节省资金成本的效果。

2 混凝土结构建筑抗震设计要点

2.1 水平荷载控制

水平荷载（主要包含了风荷载和水平地震作用）大小与抗震能力的强弱有着直接的关系。其原因为：①建筑物的重力荷载和建筑的水平荷载使建筑产生轴力、剪力和弯矩，其中轴力、剪力与建筑物自身高度一次方呈现正比关系。②水平荷载使建筑产生的弯矩，在构件中形成的轴力作用将和楼房高度两次方呈现正比关系。因此，水平荷载直接影响着建筑结构的抗震效果.

2.2 建筑物侧移控制

混凝土结构建筑在水平荷载的作用下通常会出现侧移，而这种侧移会随着层数的增加而逐渐加大。若建筑侧移的形变过大，则导致结构自身产生附加内力。在内外力的作用下，偏心力超过一定数值时，就会导致混凝土建筑出现过大位移甚至倾倒。同时，建筑在受到地震荷载影响下，会出现水平的剪切力，也会导致建筑物产生侧移的情况。因而在对混凝土结构建筑进行抗震设计时，要保证建筑物的刚度、强度，避免或控制出现侧移情况，以确保其整体稳定性。

3 影响混凝土结构建筑抗震设计中的常见问题

3.1 缺乏科学的理论指导

我国在地质方面对地震认知程度还不够，无论是地震的成因、预测还是预防都不够深入，因此在进行建筑抗震设计时缺乏科学的数据作为依托和指导。总体说来，在建筑抗震设计方面仍处于探索阶段。

3.2 缺少对实际情况的把握

理论设计与实际情况不符时常发生。实质上，在设计混凝土结构建筑时应当将软件数据比对实际情况并满足构造要求，另外在对地震或力学参数的预估上都应严格执行固定的规范数据。比如在地震模拟计算中，地震系数取值影响很大，地震系数属于固定数据范围，根据数据能够进行一定的抗震计算，但是得出的数据仍然要根据实际情况而定。又比如在设计板时很容易忽略泊松比值，在《建筑结构静定计算手册》中表明了泊松比值的数据，但是在计算中，很可能忽略泊松比然后直接进行计算，这样得出的内力结果就出现了偏差。

3.3 缺少地震对建筑影响的深层研究

很多地震后的房屋倒塌倾向以及倒塌方式都有一定的规律性，说明地震对建筑的影响是具有层次性的，也说明了地震层次破坏的事实存在，这个问题在现阶段的抗震设计计算中未有体现。而当前已有的抗震方案也缺乏能够根据实际情况变通的灵活性，很多设计都达不到真正的防震效果。

4 混凝土结构建筑抗震设计的优化

4.1 选择合适设计方案

(1)建筑设计采用混凝土结构时，要充分考虑各方面因素，选择合适的结构形式设计方案。例如框架结构的本质是空间工作体系，钢结构中也常选择空间工作计算途径以达到降低成本的效果。(2)混凝土结构建筑抗震设计时，可加大横向框架的荷载来提高框架结构设计的抗震性能，并且对永久荷载与可变荷载详细划分。(3)混凝土框架结构屋架刚度与稳定性不足会对水平荷载产生重要影响。

4.2 加强抗震加固设计

诸多情况下，混凝土结构建筑都提出可明确的抗震要求，这就要求设计既要满足一定的延性与刚度要求，还要满足一定的强度规范，鉴于钢筋混凝土结构自重大，建筑工程的高度与底层柱的轴力要始终保持正比关系，要求主构件要满足一定的延性要求，因此当层高既定时，主要是对轴压比进行科学调整，以此来提升构件延性，然而，要保证轴压比不能过大，加大柱截面常会引发生结构短柱现象，反而降低了构件的延性，一旦遭遇高强度地震，会形成剪切破坏，使得整体结构发生倒塌，此时，应对抗震结构进行科学的加固设计。比如选择螺旋复合箍筋，框架柱抗剪性能需要与剪压比、强剪弱弯等相符，要求柱子一端抗弯性能要满足强柱弱梁的限值标准。原因在于短柱在强剪弱弯和强柱弱梁时，不会引发剪切性破坏问题。另外从根本上来讲，螺旋复合箍筋的主要优势就是利于提升柱子抗冲切性能，并提高短柱的抗震能力。

4.3 对地基的选择和设计

想要减少建筑被地震破坏，就要从选址开始，尽量选择地震少发或不发的地区进行建造和发展。避开山嘴、河流、山体等不利地带，尽量选择开阔、平坦和坚固的地域。地基选址是对建筑的负责也是对安全的负责。在选址时要进行实地勘测，利用先进的技术，对地质以及地震发生率进行评估，多地比较，从而选用最好的地基地址。

综上所述，混凝土结构建筑只有不断深入研究抗震设计，才能进一步提高建筑质量和安全性。抗震设计更要将科学创新的设计理念与不断提高的建筑结构的抗震要求相结合，为人们提供更优质的生活服务。